Рабочие средства

измерений

Рис.2.8. Общий вид государственной поверочной схемы

5.2. Погрешности измерений

При изготовлении и восстановлении деталей машин невозможно получить абсолютно точно заданный размер не только у ряда обрабатываемых деталей, но даже у одной детали в разных сечениях. Это объясняется тем, что на процесс обработки деталей влияют многочисленные факторы (точность оборудования, отклонения, технологических режимов обработки, неоднородность заготовок и т.д.).

Правильность получения размеров при изготовлении деталей определяется их измерением. Измерить размер – это значит сравнить его значение с величиной, принятой за единицу. При измерении неизбежны погрешности и поэтому абсолютно точно воспроизвести значение размера у детали невозможно.

Погрешностью измерения называют отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

Для оценки погрешностей и определения путей уменьшения их влияния необходимо знать причину происхождения и закономерности их изменения в зависимости от различных факторов. С этой целью классификацию погрешностей производят по различным признакам (рис…12).

1. По источнику (причине) возникновения составляющие погрешности разделяют в соответствии со структурными элементами, несовершенством которых они вызваны. Их делят на инструментальную Δ_и, методическую Δ_м и субъективную составляющие Δ_су

Методическая составляющая погрешности измерения обусловлена несовершенством метода измерений. Несовершенство метода вызвано неадекватностью принимаемых моделей, упрощением уравнений измерений и т.д.

Инструментальная составляющая погрешности измерения – это погрешность, обусловленная несовершенством применяемых СИ, вспомогательных средств (источников питания, экранов и т.д.)и вычислительных средств с алгоритмами обработки результатов наблюдений.

Субъективная составляющая обработки обусловлена индивидуальными особенностями оператора, его психофизическим состоянием, несовершенством органов чувств.

	Погрешности измерений

по источнику возникновения

по характеру изменения

	Систематические			Грубые

по способу выражения

по отношению к измеряемой величине

Рис.12

2. По характеру изменения рассматривают систематические и случайные погрешности.

Систематической составляющей погрешности называется погрешность остается постоянной или закономерно изменяется при повторных измерениях одного или того же значения.

Случайной составляющей погрешности измерений называется составляющая, изменяющаяся случайно, т.е. непредсказуемо по знаку, по размеру при повторных измерениях одного и того же значения.

Особым видом случайных погрешностей являются грубые нарушения и промахи.

3. По способу выражения определяют абсолютные относительные и приведённые погрешности.

Абсолютной называют погрешность, равную разности численного результата и истинного значения измеряемой фактической величины:

Δ = А – Х_ист;

Δ = А – Х_ист = А – Х_д;

где А - результат измерения;

Х_ист - истинное значение измеряемой величины;

Х_д - действительное значение измеряемой величины.

Абсолютная погрешность имеет ту же размерность, что и измеряемая величина.

Относительная погрешность – это отношение абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины.

А - Х_ист Δ

б = 100% = 100%

Х_ист Х_ист

Относительная погрешность выражается в процентах.

Приведенная погрешность, равна отношению абсолютной погрешности измерительного прибора к некоторому нормирующему значению. В качестве нормирующего значения принимается значение, характерное для данного вида измерительного прибора. Это может быть, например, диапазон измерений, верхний предел измерений, длина шкалы и т.д. - приведенные погрешности, где X и Y - диапазон изменения величин. Выбор X и Y в каждом конкретном случае разный из-за нижнего предела (чувствительности) прибора.

Класс точности прибора — предел (нижний) приведенной погрешности

Класс точности прибора - это выраженное в процентах отношение максимально допустимой погрешности к результату измерения.

4. По отношению к измеряемой величине различают

аддитивные и мультипликативные погрешности.

Аддитивной погрешностью называется погрешность, постоянная в каждой точке шкалы.

Мультипликативной погрешностью называется погрешность, линейно возрастающая или убывающая с ростом измеряемой величины.

Различать аддитивные и мультипликативные погрешности легче всего по полосе погрешностей (рис.13).

Если абсолютная погрешность не зависит от значения измеряемой величины, то полоса определяется аддитивной погрешностью (рис.13, а). Иногда аддитивную погрешность называют погрешностью нуля.

а б

Рис. 13

Если постоянной величиной является относительная погрешность, то полоса погрешностей меняется в пределах диапазона измерений и погрешность называется мультипликативной (рис.13, б).

Единые правила установки пределов допускаемых погрешностей показаний по классам точности средств измерений регламентированы Госстандартом России.

Таким образом, единство измерений достигается применением эталонов и образцовых средств измерений. Точность воспроизведения единиц физических величин достигается путем установления допустимых погрешностей измерений.